天津广播影视职业学院《化工过程测控技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页天津广播影视职业学院《化工过程测控技术》

2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在化工过程的优化设计中，需要综合考虑经济和技术因素。对于一个投资较大但运行成本较低的工艺方案，以下关于其经济性的评价，正确的是：（）A.一定是经济可行的B.一定是不经济的C.需要通过详细的经济分析来确定D.仅根据投资和运行成本无法判断2、在化工反应的动力学研究中，通过实验测定反应速率常数时，以下哪种实验方法的误差通常较大？（）A.间歇反应法B.连续流动法C.示踪法D.静态法3、化学反应的选择性对于提高产品质量和原料利用率非常重要。以下关于提高化学反应选择性的方法，不正确的是（）A.选择合适的催化剂B.控制反应条件C.随意改变反应物比例D.优化反应路径4、在化工分离过程的设计中，需要考虑分离设备的选型。对于处理量较大的混合物分离，以下哪种分离设备通常不太适用？（）A.板式精馏塔B.填料精馏塔C.离心分离器D.结晶器5、在化工结晶过程中，影响晶体生长速度和晶体形态的因素众多。以下哪个因素通常对晶体生长速度的影响相对较小？（）A.过饱和度B.搅拌强度C.溶液的pH值D.结晶器的材质6、化学反应的动力学方程描述了反应速率与反应物浓度的关系。以下关于动力学方程的建立方法，不正确的是（）A.通过实验数据拟合B.基于反应机理推导C.凭空想象D.结合实验和理论分析7、化学反应工程是化学工程的重要分支。对于一个复杂的化学反应体系，以下关于反应级数的确定方法，不准确的是（）A.实验测定法B.初始速率法C.凭经验随意猜测D.积分法8、化工原理中涉及到的吸收操作，常用于分离气体混合物。在一个填料吸收塔中，用清水吸收氨气，若要提高氨气的吸收率，以下哪种方法效果不明显？（）A.增加吸收剂的用量B.提高吸收塔的操作压力C.降低吸收剂的温度D.减小吸收塔的填料高度9、在化工设计中，需要考虑设备的布局和管道的走向。对于一个具有多个反应釜和分离设备的化工厂，以下哪个原则在设备布局时应首先遵循？（）A.流程顺畅B.节省空间C.便于操作和维修D.符合安全规范10、在化工热力学中，对于混合物的汽液平衡计算，以下哪种方法在高压条件下更为适用？（）A.理想溶液模型B.活度系数法C.状态方程法D.经验关联式11、在化工中的精馏塔设计中，关于回流比的选择，以下哪种表述是恰当的？（）A.回流比是精馏操作的重要参数，它影响着精馏塔的分离效果、能耗和设备投资。一般来说，增大回流比可以提高分离效果，但会增加能耗和设备投资；减小回流比则相反。因此，需要综合考虑各方面因素，选择合适的回流比B.回流比越大越好，能够保证精馏塔得到高纯度的产品C.回流比的选择只取决于塔顶和塔底产品的纯度要求，与能耗和设备投资无关D.回流比的最小值为零，最大值没有限制12、在化工分离过程中，离子交换分离技术常用于分离离子型物质。以下关于离子交换树脂的再生，哪种方法最为常用？（）A.用酸或碱溶液处理B.用盐溶液处理C.加热处理D.电解处理13、在化工过程的节能优化中，夹点技术是一种常用的方法。以下关于夹点技术的主要作用，哪种描述是不准确的？（）A.确定最小公用工程用量B.识别能量回收的潜力C.优化换热器网络D.直接降低反应的活化能14、化工过程中的精馏操作是常见的分离方法。在一个连续精馏塔中，若进料组成发生变化，塔顶和塔底产品的纯度会受到怎样的影响？（）A.塔顶和塔底产品纯度均不变B.塔顶产品纯度降低，塔底产品纯度不变C.塔顶产品纯度不变，塔底产品纯度降低D.塔顶和塔底产品纯度均可能发生变化15、在化工中的结晶过程，关于影响结晶产品粒度分布的因素，以下哪种说法是正确的？（）A.结晶产品的粒度分布主要受溶液的过饱和度、搅拌强度、冷却速率和晶种的加入等因素的影响B.结晶过程中，溶液的过饱和度越低，结晶产品的粒度越大C.搅拌强度对结晶产品的粒度分布没有影响，只影响结晶的速率D.晶种的加入会使结晶产品的粒度变小，不利于得到大颗粒的结晶产品二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释在化工过程的蒸发操作中，如何进行蒸发器的防垢和除垢措施的选择和实施。2、（本题5分）阐述在化工过程的结晶过程控制中，如何通过控制温度、浓度和搅拌等条件实现晶体的粒度分布和形态控制，提高产品质量。3、（本题5分）在化工热力学中，混合物的焓和熵的计算对于能量衡算和过程分析具有重要意义。请阐述混合物焓和熵的计算方法，如混合规则、基团贡献法等，并举例说明如何应用这些方法计算混合物的焓和熵。4、（本题5分）结合绿色化工的理念，深入探讨化工过程中的清洁生产技术，包括源头削减、过程控制、末端治理等环节的具体措施和效果评估。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个气体压缩过程中，初始状态下气体的压力为1MPa，温度为300K，体积为1m³。经过绝热压缩后，压力升高到3MPa，绝热指数为1.4，计算压缩后的体积和温度。2、（本题5分）一个吸收塔用清水吸收空气中的丙酮，进塔气体中丙酮的摩尔分数为0.05，气体流量为800kmol/h，要求吸收率达到80%。液气比为最小液气比的1.5倍，平衡关系为y=1.8x。计算吸收剂的用量和塔底溶液中丙酮的摩尔分数。3、（本题5分）某吸收塔中用稀硫酸吸收氨气，进气中氨气的体积分数为10%，气体流量为500m³/h，吸收剂硫酸的浓度为0.5mol/L，流量为800L/h，吸收塔的传质单元高度为0.8m，平衡关系为y=0.9x，计算所需的传质单元数和塔高。4、（本题5分）在一个吸收塔中，用稀硫酸吸收氨气，进塔气体中氨气的摩尔分数为0.1，出塔气体中氨气的摩尔分数为0.01，吸收剂中硫酸的浓度为0.5mol/L，气液比为2，亨利系数为0.8MPa。计算吸收塔的传质单元数和传质单元高度。5、（本题5分）在一个反应精馏塔中进行可逆反应A+B⇌C+D，反应的平衡常数为5，进料中A和B的摩尔比为1:1，进料流量为100mol/h，塔顶馏出液中C的摩尔分数为0.8，塔底釜液中A的摩尔分数为0.1。计算塔顶和塔底的产品流量以及反应转化率。四、案例分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一家以生产催化剂为主的企业，在产品研发和生产过程中需要考虑环保和催化性能要求。分析如何开发出环保型催化剂产品。2、（